大體積混凝土無(wú)線(xiàn)溫度監測系統

MAX6675與STC89C52接口電路如圖2(a)所示。當P2．7為低電平且P1．6口產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖時(shí)，MAX6675的SO腳輸出轉換數據。在每一個(gè)脈沖信號的下降沿輸出一個(gè)數據，16個(gè)脈沖信號完成一串完整的數據輸出，先輸出高電位D15，最后輸出低電位DO，D14～D3為相應的溫度轉換數據。當P2．7為高電平時(shí)，MAX6675開(kāi)始進(jìn)行新的溫度轉換。在使用MAX6675時(shí)應該注意：將其布置在遠離其他I／O芯片的地方，以降低電源噪聲的影響；MAX6675的T-端必須接地，而且和該芯片的電源地都是模擬地，不要與數字地混淆而影響芯片讀數的準確性。
1．3 時(shí)鐘電路
PCF8593用于產(chǎn)生定時(shí)中斷，接收到中斷后單片機先讀取日歷和時(shí)鐘數據并存儲，然后比較是否到定時(shí)時(shí)間。若是，便啟動(dòng)溫度轉換，再讀取溫度并存儲。單片機構成的采集裝置的缺省采樣間隔值為3 h(小時(shí))，采樣中斷時(shí)間值保存在PCF8593警告寄存器中。自混凝土入模至澆搗完畢的4天內，每隔2 h測溫1次，以后每隔4 h測溫1次。一般10～14天后可停止測溫，或溫度梯度200℃時(shí)，可停止測溫。采樣時(shí)間間隔通過(guò)獨立按鍵進(jìn)行修改。PCF8593具有時(shí)鐘、鬧鐘、12／24 h選擇功能；具有可編程方波輸出功能；報警中斷、周期性中斷、時(shí)鐘更新中斷可由軟件屏蔽或測試。使用時(shí)不需任何外圍電路，并具有良好的外圍接口。PCF8593的SCL引腳與單片機的P3．1口相連。通過(guò)外部中斷P3．4，CPU每到設定溫度采集時(shí)間便脫離掉電模式。單片機讀1次PCF8593內部時(shí)間寄存器，得到當前的時(shí)間，啟動(dòng)MAX6675完成溫度數據采集并存儲。電路如圖2(b)所示。
1．4 無(wú)線(xiàn)收發(fā)電路
系統采用無(wú)線(xiàn)收發(fā)器nRF905。nRF905片內集成了電源管理、晶體振蕩器、低噪聲放大器、頻率合成器、功率放大器等模塊；曼徹斯特編碼／解碼由片內硬件完成，無(wú)需用戶(hù)對數據進(jìn)行曼徹斯特編碼，因此使用非常方便。
nRF905在正常工作前應由MCU先根據需要寫(xiě)好配置寄存器，或是按照默認配置工作，其后的工作主要是兩個(gè)：發(fā)送數據和接收數據。發(fā)送數據時(shí)，MCU應先把nRF905置于待機模式(PWR_UP引腳為高、TRX_CE引腳為低)然后通過(guò)SPI總線(xiàn)把發(fā)送地址和待發(fā)送的數據都寫(xiě)入相應的寄存器中，之后把nRF905置于發(fā)送模塊(PWR_UP、TRX_CE和TX_EN全置高)，數據就會(huì )自動(dòng)通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送出去。若射頻配置寄存器中的自動(dòng)重發(fā)位(AUTO_RETRAN)設為有，數據包就會(huì )重復不斷地一直向外發(fā)，直到MCU把TRX_CE拉低，退出發(fā)送模式為止。為了數據更可靠地傳輸，多使用此種方式。接收數據時(shí)，MCU先在nRF905的待機模式中把射頻配置寄存器中的接收地址寫(xiě)好，然后置其于接收模式(PWR UP=1、TRX_CE=1、TX_EN=O)，nRF905就會(huì )自動(dòng)接收空中的載波。若收到地址匹配的和校驗正確的有效數據，DR引腳會(huì )自動(dòng)置高，MCU在檢測到這個(gè)信號后，可以改其為待機模式，通過(guò)SPI總線(xiàn)從接收數據寄存器中讀出有效數據。
根據不同需要，nRF905在使用中的電路圖不盡相同。圖3所示為應用原理圖。該電路天線(xiàn)部分使用的是50 Ω單端天線(xiàn)。

1．5 數據存儲
本數據存儲器是防止中心控制節點(diǎn)掉電時(shí)數據丟失，因為中心控制節點(diǎn)要和PC機通信，PC發(fā)給中心控制節點(diǎn)的信息需要存儲起來(lái)?？墒?，如果中心控制節點(diǎn)掉電，這些數據就會(huì )丟失，這樣會(huì )導致整個(gè)系統的崩潰，所以需要外接一個(gè)數據存儲芯片把這些數據存起來(lái)。如果中心控制節點(diǎn)掉電，還可以從這個(gè)數據存儲芯片中取回需要的數據，恢復整個(gè)系統運作。本數據存儲器選用的是AT24C01芯片，它是美國Atmel公司推出AT24C系列兩線(xiàn)制(串口型)電可擦除E2PROM芯片。這些芯片具有體積小，工作電壓低，連線(xiàn)簡(jiǎn)單，工作可靠等特點(diǎn)。